雷電活動及輸電線路雷擊跳閘概況

本文格式為Word版，下載可任意編輯——雷電活動及輸電線路雷擊跳閘概況輸電雷電線路設計

輸電線路在雷電天氣條件下，受危害甚大，易造成輸電電壓波動大，甚至造成電線燒壞。本文在研究雷擊放電原理根基上，闡述了在輸電過程中防雷設計對輸電正常運行的重要意義,剖析了電力系統(tǒng)中,如何制止雷擊，防止雷擊跳閘率，裁減雷電對電網(wǎng)安好運行影響。

輸電線路；防雷設計；雷電放電；雷電壓；雷電流

前言

隨著全球氣候奇怪狀況的加劇，雷電活動也奇怪頻繁。雷害作為主要影響因素之一（雷擊是造成輸電線路跳閘停電事故的主要理由，在電力系統(tǒng)非籌劃停運中，雷電事故一般占30%以上，有的地區(qū)甚至達成80％以上），對電力安好傳送的影響及危害分外大。輸電線路雷害事故引起的跳閘，不但影響電力系統(tǒng)的正常供電，增加輸電線路及開關設備的修理工作量，而且由于輸電線路上落雷，雷電波還會沿線路侵入變電所。

1.線路避雷器防雷的根本原理

當桿塔被雷電擊時，雷引發(fā)的電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一片面雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。

雷擊桿塔時塔頂電位急速提高，其電位值為：Ut=iRd+L.di/dt

式中i――雷電流；Rd――沖擊接地電阻；L.di/dt――暫態(tài)分量。

當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時，將發(fā)生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1＞U50，假設考慮線路工頻電壓幅值Um的影響，那么為Ut-U1+Um＞U50。因此，線路的耐雷水平與3個重要因素有關，即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說，線路的50%放電電壓是確定的，雷電流強度與地理位置和大氣條件相關，不加裝避雷器時，提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻是分外困難的，這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的理由。

2.輸電線路雷電防護裝置

2.1接閃器

接閃器是用來采納直接雷擊的金屬物體。接閃器的金屬桿稱為避雷針，主要用于養(yǎng)護露天變配電設備和建筑物；接閃器的金屬線稱為避雷線或架空地線，主要用于養(yǎng)護輸電線路；接閃器的金屬帶、金屬網(wǎng)稱為避雷帶、避雷網(wǎng)，主要用于養(yǎng)護建筑物。它們都是利用其高出被養(yǎng)護物體的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被養(yǎng)護的線路、設備、建筑物免受雷擊。

2.2避雷器

避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及被養(yǎng)護設備的絕緣。避雷器一般裝在各段母線和架空線的進口處。避雷器的主要類型有閥型避雷器，排氣式避雷器，金屬氧化物避雷器，和養(yǎng)護間隙。

2.3消雷器

消雷器是一種新型的防雷設備，它通過一向放電的形成條件或利用電暈電流中和效應，去中和掉雷云電荷中的一片面，使雷云電場達不到放電極限，從而防止雷擊發(fā)生。

3.輸電線路防雷措施

加裝避雷器以后，當輸電線路遭遇雷擊時，雷電流的分流將發(fā)生變化，一片面雷電流從避雷線傳入相臨桿塔，一片面經(jīng)塔體入地，當雷電流超過確定值后，避雷器動作參與分流。大片面的雷電流從避雷器流入導線，傳播到相臨桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導線時，由于導線間的電磁感應作用，將分別在導線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。由于避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導線電位提高，使導線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡電壓，絕緣子不會發(fā)生閃絡，因此，線路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線路避雷器舉行防雷的明顯特點。

以往輸電線路防雷主要采用降低塔體接地電阻的方法，在平原地帶相對較輕易，對于山區(qū)桿塔，那么往往在4個塔腳部位采用較長的輻射地線或打深井加降阻劑，以增加地線與土壤的接觸面積降低電阻率，在工頻狀態(tài)下接地電阻會有所下降。但遭遇雷擊時，因接地線過長會有較大的附加電感值，雷電過電壓的暫態(tài)分量L.di/dt會加在塔體電位上，使塔頂電位大大提高，更輕易造成塔體與絕緣子串的閃絡，反而使線路的耐雷水平下降。由于線路避雷器具有鉗電位作用，對接地電阻要求不太嚴格，對山區(qū)線路防雷對比輕易實現(xiàn)。

（1）降低桿塔接地電阻對提高線路反攻耐雷水平效果分外明顯。

（2）弧垂是影響線路耐雷水平的一個重要因素，線路耐雷水平會隨著弧垂的增大而逐步降低，對于大檔距線段，不能簡樸地只考慮工頻接地電阻值是否得志規(guī)程要求，還務必校驗其反攻耐雷水平。

（3）規(guī)程上雷擊跳閘率和繞擊率計算公式顯得對比籠統(tǒng)，對于地處惡劣山區(qū)的線路實際上沒有太多的參考意義。

（4）地形的變化是形成繞擊區(qū)的主要理由，對于位于大斜坡上的桿塔，不能只用得志規(guī)定的養(yǎng)護角來確定防雷方式，還應把桿塔養(yǎng)護角與臨界養(yǎng)護角相對比，來判定桿塔是否存在繞擊區(qū)，這樣更有利于線路防繞擊性能的分析。

（5）線路防雷用金屬氧化鋅避雷器可以防止雷擊塔頂和雷繞擊導線后絕緣子的沖擊閃絡，但是其防雷效果主要取決于氧化鋅避雷器其本身的穩(wěn)定性能。

（6）線路各種防雷措施都有其針對性，在選擇線路的防雷方式時務必先找出線路遭雷擊跳閘理由，然后采取相應的防雷措施，只有這樣才能在防雷養(yǎng)護上取得真正的實效。

在確定輸電線路的防雷方式時，應全面考慮線路的重要程度、系統(tǒng)運行方式、線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動的強弱、地形地貌特征、土壤電阻率的上下等條件，并結合當?shù)匾延械木€路的運行閱歷，舉行全面的技術經(jīng)濟對比，從而確定出合理的養(yǎng)護措施。現(xiàn)有的輸電線路防雷養(yǎng)護措施一般有以下各項.